專業(yè)：自動(dòng)化（電氣）姓名：冷嘉昱專業(yè)：自動(dòng)化（電氣）姓名：冷嘉昱學(xué)號(hào)：日期：2023.5.11&5.18地點(diǎn)：東三211桌號(hào)F-2課程名稱:電路與電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)Ⅱ指導(dǎo)老師:張德華成績(jī):__＿_(dá)___________＿_(dá)＿實(shí)驗(yàn)名稱:擴(kuò)音機(jī)電路的綜合測(cè)試實(shí)驗(yàn)類型:模擬電路實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?guī)定（必填）?? 二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理(必填）三、重要儀器設(shè)備(必填)? ?? ?四、操作方法和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和解決????? ?六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析（必填)七、討論、心得一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮鸵?guī)定1.熟悉集成功放的基本特點(diǎn);２.了解放大電路的頻率特性及音調(diào)控制原理;3.學(xué)習(xí)擴(kuò)音機(jī)電路的測(cè)試方法，測(cè)試各項(xiàng)指標(biāo)及電路的音調(diào)控制特性；4.學(xué)習(xí)手工焊接和電路布局、布線、組裝方法；5．提高電子電路的綜合調(diào)試能力。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1.測(cè)量各級(jí)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)；2.測(cè)試前置級(jí)、音調(diào)控制級(jí)、功率放大級(jí)的電壓增益和整機(jī)增益；裝裝訂線3.測(cè)量各項(xiàng)指標(biāo):⑴最大不失真輸出電壓Ｖomaｘ;⑵輸入靈敏度Viｍax;⑶最大輸出功率Ｐo;4.整機(jī)電路的頻率響應(yīng);5.整機(jī)高低音控制特性；6.噪聲電壓VN;7．聽(tīng)音實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)原理:１．整機(jī)電路原理圖：P.2實(shí)驗(yàn)名稱：擴(kuò)音機(jī)電路的綜合測(cè)試裝P.2裝訂線２.前置級(jí)電路:由A1組成的前置放大電路是一個(gè)同相輸入比例放大器,電路的閉環(huán)特性如下:抱負(fù)閉環(huán)電壓增益:輸入電阻Ｒｉf＝Ｒ1，輸出電阻Rof＝０擴(kuò)音機(jī)電路的增益是很高的，而擴(kuò)音機(jī)的噪聲重要取決于前置放大器的性能。為了減小前置級(jí)放大器的噪聲，第一級(jí)要選用低噪聲的運(yùn)放。此外，如輸入線的屏蔽情況,地線的安裝等等都對(duì)噪聲有很大影響。３.音調(diào)控制級(jí)電路：常用的音調(diào)控制電路有三種形式,一是衰減式RＣ音調(diào)控制電路，其調(diào)節(jié)范圍寬，但容易產(chǎn)生失真；另一種是反饋型音調(diào)控制電路，其調(diào)節(jié)范圍小一些，但失真?。坏谌N是混合式音調(diào)控制電路，其電路復(fù)雜,多用于高級(jí)收錄機(jī)。為使電路簡(jiǎn)樸而失真又小，本音調(diào)控制電路中采用了由阻容網(wǎng)絡(luò)組成的RC型負(fù)反饋音調(diào)控制電路。它是通過(guò)不同的負(fù)反饋網(wǎng)絡(luò)和輸入網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)致放大器閉環(huán)放大倍數(shù)隨信號(hào)頻率不同而改變，從而達(dá)成音調(diào)控制的目的。P.3實(shí)驗(yàn)名稱：擴(kuò)音機(jī)電路的綜合測(cè)試裝P.3裝訂線４．功率輸出級(jí)電路:TDA２０30A功率集成電路的內(nèi)部電路包含由恒流源差動(dòng)放大電路構(gòu)成的輸入級(jí)、中間電壓放大級(jí),復(fù)合互補(bǔ)對(duì)稱式OCＬ電路構(gòu)成的輸出級(jí);啟動(dòng)和偏置電路以及短路、過(guò)熱保護(hù)電路等。ＴDA2０30Ａ的電源電壓為±６V~±22Ｖ,靜態(tài)電流為50mA(典型值）；1腳的輸入阻抗為5ＭΩ(典型值),當(dāng)電壓增益為26dＢ、RL＝４Ω時(shí)，輸出功率Ｐo=15Ｗ。頻帶寬為100kHz。電源為±１４Ｖ、負(fù)載電阻為4Ω時(shí),輸出功率達(dá)18W。為了提高電路穩(wěn)定性,減小輸出波形失真，功放級(jí)通過(guò)R10,R9，Ｃ9引入了深度交直流電壓串聯(lián)負(fù)反饋。由于接入Ｃ9，直流反饋系數(shù)F≈1。對(duì)于交流信號(hào)而言，由于C9足夠大，在通頻帶內(nèi)可視為短路,因而該電路的電壓增益由電阻Ｒ9、R10決定。電容C１5、C16用作電源濾波。D1和D２為保護(hù)二極管。R１1、C1０為輸出端校正網(wǎng)絡(luò)以補(bǔ)償電感性負(fù)載，避免自激和過(guò)電壓。5.擴(kuò)音機(jī)電路的一些重要技術(shù)指標(biāo):⑴額定輸出功率Ｐo在滿足規(guī)定的失真系數(shù)和整機(jī)頻率特性指標(biāo)以內(nèi)，功率放大器所輸出的最大功率:Uo亦稱額定輸出電壓；⑵靜態(tài)功耗PQ指放大器處在靜態(tài)情況下所消耗的電源功率；⑶效率放大器在達(dá)成額定輸出功率時(shí)，輸出功率Po對(duì)電源功率PE的比例，用η表達(dá):⑷頻率響應(yīng)(頻帶寬度）在輸入信號(hào)不變的情況下，輸出幅度隨頻率的變化下降至中頻時(shí)輸出幅度的0．7０７倍時(shí)所相應(yīng)的頻率范圍；⑸音調(diào)控制范圍為了改善放大器的頻率響應(yīng)，常對(duì)高、低頻增益進(jìn)行控制，如提高或衰減若干分貝，而對(duì)中頻增益不產(chǎn)生影響。若未控制的輸出幅度為Uo，而控制后的輸出幅度為Uo１，則音調(diào)控制范圍為P.4實(shí)驗(yàn)名稱:擴(kuò)音機(jī)電路的綜合測(cè)試裝P.4裝訂線⑹非線性失真γ在規(guī)定的頻帶內(nèi)和額定輸出功率狀態(tài)下,輸出信號(hào)中諧波電壓有效值的總和與基波電壓有效值之比:式中:U１為輸出電壓基波分量有效值；Ｕ2、U3…Ｕn分別為二次、三次…ｎ次諧波分量有效值。γ可由失真度測(cè)量?jī)x測(cè)得;⑺噪聲電壓VN擴(kuò)音機(jī)輸入信號(hào)為零時(shí),在輸出端負(fù)載上測(cè)得的電壓有效值為噪聲電壓VN，噪聲電壓是擴(kuò)音機(jī)機(jī)內(nèi)各種噪聲經(jīng)放大后的總和;⑻輸入靈敏度Uｉｍａｘ保證擴(kuò)音機(jī)在額定的輸出功率時(shí)所需的輸入信號(hào)。三、重要儀器設(shè)備１．ＴDS１０02C-EDU型數(shù)字示波器；2.DG1022U信號(hào)發(fā)生器；3.萬(wàn)用表；4.直流穩(wěn)壓電源;5．?dāng)U音機(jī)電路焊裝組件。四、操作方法和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)1.測(cè)量各級(jí)電路的靜態(tài)工作點(diǎn):將電路三級(jí)拆開(kāi)，分別上電測(cè)試運(yùn)放各引腳電壓值,注意萬(wàn)用表絕不可同時(shí)觸碰到多個(gè)引腳，否則將導(dǎo)致運(yùn)放短路,損壞器件。2．測(cè)試前置級(jí)、音調(diào)控制級(jí)、功率放大級(jí)的電壓增益和整機(jī)增益：在下列條件下測(cè)試：⑴音量電位器RＰ3置于最大位置;⑵音調(diào)控制電位器置中心位置；⑶擴(kuò)音機(jī)的輸出在額定輸出功率以內(nèi)，并保證輸出波形不產(chǎn)生失真;⑷輸入信號(hào)頻率為１KHｚ的正弦波。３．測(cè)量各項(xiàng)指標(biāo)：⑴最大不失真輸出電壓Vｏmax(或Vｏｐp)；⑵輸入靈敏度Viｍax;⑶最大輸出功率Po;在測(cè)這三項(xiàng)內(nèi)容時(shí)，可一次測(cè)得相關(guān)數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算后得出各指標(biāo)。具體做法是在輸出端加接額定負(fù)載（8Ω功率電阻），逐漸增大輸入信號(hào),用示波器同時(shí)觀測(cè)輸入、輸出信號(hào),當(dāng)輸出波形剛好不出現(xiàn)失真時(shí)，用交流毫伏表（改用示波器）測(cè)出輸入ＲMS和輸出電壓。此時(shí)的輸入電壓就是最大輸入靈敏度Vimａx（Ｖiｍax<100mV）；輸出電壓就是最大不失真輸出電壓Ｖomaｘ。同時(shí)可得最大輸出功率：?P.5實(shí)驗(yàn)名稱：擴(kuò)音機(jī)電路的綜合測(cè)試裝P.5裝訂線4.整機(jī)電路的頻率響應(yīng)：在高低音不提高、不衰減時(shí)(即將音調(diào)電位器ＲP1和RP2放在中心位置),保持輸入信號(hào)幅度不變，并且改變輸入信號(hào)Ｖi的頻率。隨著頻率的改變,測(cè)出當(dāng)輸出電壓下降到中頻（f=1kHz)輸出電壓Ｖｏ的０.707倍時(shí)，所相應(yīng)的頻率fＬ和fＨ。一般規(guī)定頻帶不小于50Hz~20kHz。5.整機(jī)高低音控制特性：先將RP1、RＰ2電位器旋至中間位置,減小輸入信號(hào)幅度(f=1ｋHz),使輸出電壓為最大輸出電壓的１０％左右。并保持Ｖi不變，測(cè)出Vo，算出中頻(ｆ＝1kHz)時(shí)的AV;⑴f=１00Ｈz時(shí)的音調(diào)控制特性使電位器ＲP1旋至二個(gè)極端位置A和B，依次測(cè)出AVＡ和AVＢ(即測(cè)出VOA和VOＢ),并由此計(jì)算出VOA／VOB;⑵ｆ=1０kHz時(shí)的音調(diào)控制特性使電位器RP2旋至二個(gè)極端位置C和Ｄ，依次測(cè)出AＶＣ和AＶD（即測(cè)出VOC和ＶOD）,并由此計(jì)算出VOC/VOD。6.噪聲電壓VＮ:除去輸入信號(hào)并且將擴(kuò)音機(jī)電路輸入端對(duì)地短路，此時(shí)測(cè)得的輸出電壓有效值即為VN。7.聽(tīng)音實(shí)驗(yàn)：將信號(hào)送入擴(kuò)音機(jī)電路,逐個(gè)改變音調(diào)電位器RP1和ＲP2,試聽(tīng)喇叭發(fā)音情況。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄和解決1.測(cè)量各級(jí)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)：引腳μA７4１A１A27+14.91V+14．91Ｖ4-１4.91V－14．91Ｖ20030０600引腳TDA203０５＋1４．3９V３－14.３9Ｖ２0１04０A1仿真電路圖:P.6實(shí)驗(yàn)名稱：擴(kuò)音機(jī)電路的綜合測(cè)試裝P.6裝訂線Ａ１仿真結(jié)果：A2仿真電路圖:A2仿真結(jié)果:A3仿真電路圖:A3仿真結(jié)果：

P.7實(shí)驗(yàn)名稱：擴(kuò)音機(jī)電路的綜合測(cè)試裝P.7裝訂線２.測(cè)試前置級(jí)、音調(diào)控制級(jí)、功率放大級(jí)的電壓增益和整機(jī)增益：前置級(jí)音調(diào)控制級(jí)功率放大級(jí)整機(jī)Vi11０0mVVi23０mVVi31０0ｍVVi1０0ｍVVo1624ｍVVｏ21７.０VＶo33.4６ＶVo16．8VAＶ16.２4AV2566.７ＡV３３４.6ＡV16８左圖為前置級(jí)輸出電壓,右圖為音調(diào)控制級(jí)輸出電壓;左圖為功率放大級(jí)輸出電壓，右圖為整機(jī)輸出電壓；前置級(jí)仿真波形:

P.8實(shí)驗(yàn)名稱:擴(kuò)音機(jī)電路的綜合測(cè)試裝P.8裝訂線數(shù)據(jù)測(cè)量：音調(diào)控制級(jí)仿真波形：數(shù)據(jù)測(cè)量：功率放大級(jí)仿真波形:?P.9實(shí)驗(yàn)名稱：擴(kuò)音機(jī)電路的綜合測(cè)試裝P.9裝訂線數(shù)據(jù)測(cè)量：整機(jī)仿真電路圖:整機(jī)仿真波形:數(shù)據(jù)測(cè)量:

P.10實(shí)驗(yàn)名稱:擴(kuò)音機(jī)電路的綜合測(cè)試裝P.10裝訂線3.測(cè)量各項(xiàng)指標(biāo):⑴最大不失真輸出電壓Vomａx(或Voｐp)；⑵輸入靈敏度Ｖimax；⑴最大不失真輸出電壓Ｖｏmax仿真波形:數(shù)據(jù)測(cè)量：⑵輸入靈敏度Vｉmaｘ此時(shí)輸入電壓為50．5mV。

P.11實(shí)驗(yàn)名稱：擴(kuò)音機(jī)電路的綜合測(cè)試裝P.11裝訂線4．整機(jī)電路的頻率響應(yīng)：1kHz參考波形。左圖為fL=47.9７65Hｚ，右圖為fＨ=２０kHz。仿真波形：數(shù)據(jù)測(cè)量:?P.12實(shí)驗(yàn)名稱:擴(kuò)音機(jī)電路的綜合測(cè)試裝P.12裝訂線5．整機(jī)高低音控制特性：⑴f＝100Hz時(shí)的音調(diào)控制特性使電位器RＰ１旋至二個(gè)極端位置Ａ和B,依次測(cè)出AＶＡ和AVＢ（即測(cè)出VOＡ和ＶOB）,并由此計(jì)算出VＯA/VOＢ；VOＡ／VＯB＝１0;仿真波形:數(shù)據(jù)測(cè)量:⑵ｆ=10kHz時(shí)的音調(diào)控制特性使電位器ＲＰ2旋至二個(gè)極端位置C和D，依次測(cè)出AVC和AＶD（即測(cè)出ＶOC和VＯＤ),并由此計(jì)算出VOＣ/ＶOＤ;

P.13實(shí)驗(yàn)名稱：擴(kuò)音機(jī)電路的綜合測(cè)試裝P.13裝訂線VOＣ／VOD=16.095。仿真波形：數(shù)據(jù)測(cè)量：因波形陷入自激振蕩,經(jīng)調(diào)試無(wú)法解決,故無(wú)法測(cè)量數(shù)據(jù)。６.噪聲電壓VN：VN=３9.２ｍV。仿真波形：

P.14實(shí)驗(yàn)名稱:擴(kuò)音機(jī)電路的綜合測(cè)試裝P.14裝訂線數(shù)據(jù)測(cè)量:六、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析1.測(cè)量各級(jí)電路的靜態(tài)工作點(diǎn):引腳μＡ７41Ａ1A２實(shí)測(cè)值仿真值實(shí)測(cè)值仿真值7+14.91Ｖ＋14.1840V＋1４.91Ｖ+14.1840Ｖ４－14.９1Ｖ-14.18４0V-14.９1V-14．１840V200０030０００60-0．０07８V00引腳TＤA２0３0實(shí)測(cè)值仿真值5+1４．39V+1５.00V3-１4.39V-1５．00Ｖ２00１００4０-0.0０27Ｖ2.測(cè)試前置級(jí)、音調(diào)控制級(jí)、功率放大級(jí)的電壓增益和整機(jī)增益：AV實(shí)測(cè)值仿真值前置級(jí)６.２45．29６音調(diào)控制級(jí)566.70.999功率放大級(jí)34．６32.６93整機(jī)1６8２00.1003．測(cè)量各項(xiàng)指標(biāo):⑴最大不失真輸出電壓Vｏｍax(或Vopp);實(shí)測(cè)值８．29V；仿真值9.96V。⑵輸入靈敏度Vimax；實(shí)測(cè)值50.５mV;仿真值50mV。⑶最大輸出功率Po；實(shí)測(cè)值8．5９Ｗ；仿真值１2.4０02Ｗ。４.整機(jī)電路的頻率響應(yīng):實(shí)測(cè)通頻帶為47.9765Hz~20kHz；仿真通頻帶為10Hz~2３．933kHｚ。?P.15實(shí)驗(yàn)名稱:擴(kuò)音機(jī)電路的綜合測(cè)試裝P.15裝訂線５．整機(jī)高低音控制特性:實(shí)測(cè)值仿真值ＶＯＡ／ＶOB1017.88VOC／VＯD16．095Ｎ／A6.噪聲電壓VN:實(shí)測(cè)值為39